一种光学系统标定方法与流程

本发明涉及光学设备领域，尤其涉及一种光学系统标定方法。

背景技术：

使用光学系统进行测量是常用手段，使用多组光学系统对同一目标进行测量，可以通过识别光学系统之间的变化来测量目标的变化，因此对多组光学系统之间的位姿标定，尤其是平行性的标定具有十分重要意义。然而现有技术，对于多个光学系统的平行性标定存在着基准不统一、效率低、精度差等问题。

技术实现要素：

为此，需要提供一种光学系统标定设备，用以解决现有技术中光学系统的平行性标定基准不统一、导致效率低、精度差等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种光学系统标定方法，所述方法包括以下步骤：

调节自准直经纬仪通过校准镜与基座准直；

自准直经纬仪发出的光经由可旋转的导光臂导光后，分别进入基座上各个光学系统；

调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统之间分别与自准直经纬仪准直。

进一步地，所述方法应用于光学系统标定设备，所述设备包括自准直经纬仪、校准镜、导光臂、基座和多个光学系统；

进一步地，所述设备包括旋转装置，所述旋转装置与导光臂传动连接，所述导光臂能够在旋转装置的驱动下发生转动，以使得自准直经纬仪发出的光线分别进入各个光学系统。

进一步地，所述导光臂包括2块相互平行的平板玻璃，导光臂的平板玻璃与自准直经纬仪发出的光线呈45°夹角。

进一步地，所述光学系统的数量为三组，三组光学系统以校准镜为圆心呈品字形分布。

进一步地，所述光学系统的数量为四组，四组光学系统以校准镜为圆心呈正方形均匀分布。

进一步地，所述光学系统的数量为多组，多组光学系统以校准镜为圆心呈圆周分布。

进一步地，各个光学系统相同。

本发明提供了一种光学系统标定方法，所述方法包括以下步骤：调节自准直经纬仪通过校准镜与基座准直；自准直经纬仪发出的光经由可旋转的导光臂导光后，分别进入基座上各个光学系统；调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统之间分别与自准直经纬仪准直。本发明通过调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统分布于自准直经纬仪准直，从而使得各个光学系统之间保持平行，具有基准统一、速度快、准确度高等优点。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的光学系统标定设备的结构示意图；

图2为本发明一实施例涉及的光学系统光学系统分布的示意图；

图3为本发明一实施例涉及的光学系统标定方法的流程图；

附图标记：

1、自准直经纬仪；2、校准镜；3、导光臂；4、光学系统；5、基座。

具体实施方式

为使本发明专利的实用目的、技术实施方案、方案优点更加清楚，下面将根据发明专利附图来对本专利具体实施方案进行细化。在附图中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于该实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

请参阅图1，为本发明一实施例涉及的光学系统标定设备的结构示意图。所述设备包括自准直经纬仪1、校准镜2、导光臂3、基座5和多个光学系统4；

所述光学系统4、校准镜2安装于所述基座上，各个光学系统4以校准镜2所在位置为圆心、分布于相同半径的圆周位置，各个光学系统4相对于基座5表面角度可调节。在本实施方式中，所述校准镜2可以是一块平板玻璃。优选的，基座上设置有多个角度调节装置，所述角度调节装置包括与光学系统大小相适配的机架，光学系统可嵌套在所述机架上，所述机架安装在基座的台面上，光学系统可以相对于机架向内或向外倾斜，进而调整光学系统在基座上的位姿。

在本实施方式中，所述光学系统为由一个或多个光学镜片组成的结构，如可以是一个凸透镜、平面镜、半透半反镜等。优选的，各个光学系统相同。

在本实施方式中，所述设备包括旋转装置，所述旋转装置与导光臂传动连接，所述导光臂能够在旋转装置的驱动下发生转动，以使得自准直经纬仪发出的光线分别进入各个光学系统。所述旋转装置可以是电机。所述导光臂包括2块相互平行的平板玻璃，导光臂的平板玻璃与自准直经纬仪发出的光线呈45°夹角。所述自准直经纬仪通过校准镜与基座准直；自准直经纬仪发出的光线经由导光臂分别进入各个光学系统。

所述设备包括旋转装置，所述旋转装置与导光臂传动连接，所述导光臂能够在旋转装置的驱动下发生转动，以使得自准直经纬仪发出的光线分别进入各个光学系统。

在本实施方式中，所述光学系统的数量为多组，多组光学系统以校准镜为圆心呈圆周分布。如图2所示，在某些实施例中，所述光学系统的数量为三组，三组光学系统以校准镜为圆心呈品字形分布。在另一些实施例中，所述光学系统的数量为四组，四组光学系统以校准镜为圆心呈正方形均匀分布。简言之，只要是具有相同圆心的圆周分布的光学系统均适用于本发明所述的设备进行标定。

如图3所示，为本发明一实施例涉及的光学系统标定方法的流程图；所述方法包括以下步骤：

首先进入步骤s301调节自准直经纬仪通过校准镜与基座准直。所述准直是指光路垂直，即自准直经纬仪发出的光线光路与基座垂直，是否垂直判断依据是自准直经纬仪发出的光斑入射至基座上的平板玻璃(即校准镜)后，返回的光斑是否与发射光斑重合。

而后进入步骤s302自准直经纬仪发出的光经由可旋转的导光臂导光后，分别进入基座上各个光学系统；

而后进入步骤s303调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统之间分别与自准直经纬仪准直。调整完成后，各个光学系统之间保持平行。优选的，各个光学系统相同。

本发明通过基座上的平板玻璃建立自准直经纬仪和基座之间的准直关系，通过导光臂建立自准直经纬仪和品字形布置的光学系统之间的平行关系，进而使以基座上的平板玻璃为圆心、圆周分布的光学系统之间实现平行布置。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种光学系统标定方法，所述方法包括以下步骤：调节自准直经纬仪通过校准镜与基座准直；自准直经纬仪发出的光经由可旋转的导光臂导光后，分别进入基座上各个光学系统；调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统之间分别与自准直经纬仪准直。本发明通过调整光学系统在基座上的位姿，使得各个光学系统分布于自准直经纬仪准直，从而使得各个光学系统之间保持平行，具有基准统一、速度快、准确度高等优点。

技术研发人员：康玉思;谭向全;郭永飞;吴清文;张旭升;王忠素;姜爱民;陈立恒;申军立;郭亮;徐振邦
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：2018.12.26
技术公布日：2019.05.07